用于控制刀具更换过程的方法和机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制在机床上的刀具更换过程的方法，其中，机床包括:床身、至少一个刀具主轴、用于刀具的第一储存装置、用于刀具的第二储存装置，至少一个刀具主轴布置在床身上并且能相对该床身移动，第二储存装置与第一储存装置和至少一个刀具主轴都有联系，其中，在至少一个刀具主轴上的刀具更换经由第二储存装置来实现。
[0002]此外，本发明还涉及一种机床，该机床包括床身、至少一个刀具主轴、用于刀具的第一储存装置、用于刀具的第二储存装置，至少一个刀具主轴布置在床身上并且能相对该床身移动，第二储存装置与第一储存装置和至少一个刀具主轴都有联系，其中，在至少一个刀具主轴上的刀具更换经由第二储存装置来实现。
【背景技术】
[0003]由2012年9月6日的PCT/EP2012/067368公知了一种机床，该机床包括床身、至少一个刀具主轴、工件载体和布置在床身上的用于刀具的储存装置，至少一个刀具主轴布置在床身上并且能相对该床身移动，其中，在床身上布置有至少一个能转动的用于刀具的盘式储存器，盘式储存器与储存装置有联系并且与至少一个刀具主轴有联系，其中，给每个刀具主轴都配属了自己的盘式储存器，并且其中，储存装置包括循环输送装置。在该机床中，储存装置相应于第一储存装置，而至少一个盘式储存器相应于第二储存装置。
[0004]由2012年9月5日的PCT/EP2012/067310公知了一种机床，该机床包括床身、至少一个刀具主轴、工件载体和布置在床身上的用于刀具的储存装置，至少一个刀具主轴布置在床身上并且能相对该床身移动，其中，链式储存装置与储存装置和至少一个刀具主轴都有联系。在该机床中，储存装置相应于第一储存装置，而链式储存装置相应于第二储存装置。
[0005]由DE 10 2006 028 970 Al公知了一种用于加工工件的方法，该方法具有如下步骤:提供具有用于容纳加工刀具的刀具容纳部的机床，提供具有许多储存位置的刀库，并且以加工刀具的限定的时间顺序来加工工件，储存位置以彼此间第一空间顺序装备了许多加工刀具，其中，在时间顺序的推移中，被夹紧在刀具容纳部中的之前的加工刀具分别被来自于刀库的后来的加工刀具所代替，并且其中，之前的加工刀具被存放在刀库中的限定的储存位置上。之前的加工刀具在回置到刀库中时以第二空间顺序被分配到储存位置上，其中，第二空间顺序不同于第一空间顺序并且至少在很大程度上相应于时间顺序。
[0006]由DE 43 04 361 Al公知了一种机床，该机床具有用于容纳多个能沿第一传输方向移动的刀具的配属的机床刀库、用于容纳多个能沿第二传输方向移动的刀具的更换刀库以及具有至少一个用于在机床刀库与更换刀库之间进行刀具更换的转交设备，这些刀具应该被更换到机床刀库中或从机床刀库中更换出来。第一和第二传输方向彼此间反向。
[0007]由US 2010/0004107 Al公知了一种刀具替换系统，该刀具替换系统包括用于保持住刀具并且在刀库与加工中心之间输送刀具的刀具输送器、还包括刀具替换臂、还包括中间刀库和用于通过提供工序和工时对系统进行监控的计算机。
[0008]由JP 09029575 A公知了用于重新排列机床中的刀具的方法和设备。
【发明内容】
[0009]本发明的任务在于，提供开头所提到的类型的方法，借助该方法可以最小化工件的加工过程的持续时间。
[0010]根据本发明，鉴于开头所提到的方法，该任务通过如下方式来解决，S卩，对工件的加工进程包括分别具有已确定的刀具和已确定的持续时间的加工过程的序列，并且为了刀具更换，通过与第一储存装置有联系的第二储存装置给至少一个刀具主轴刀具提供，并且其中，给加工进程配属了刀具提供过程的序列，在该刀具提供过程的序列中，刀具提供过程分别具有已确定的持续时间，其中，该方法包括获取阶段和控制阶段，并且在获取阶段中，针对加工进程来获取加工过程的和刀具提供过程的持续时间，并且在控制阶段中，刀具提供过程如下这样地在时间上与加工过程有关地进行编组，即，刀具提供过程导致在加工进程中的等待时间最小化。
[0011]原则上，刀具提供过程应该在加工过程期间进行，从而刀具提供过程并不延长加工过程的持续时间。
[0012]在根据本发明的方法中，首先获取加工过程的和刀具提供过程的持续时间，并且然后，在控制阶段中可以执行相应的配属，以便最小化等待时间。
[0013]在此原则上可行的是，进行一次配属并且然后进行确认。也可行的是，进行实时获取和控制。
[0014]通过根据本发明的方法，提供相应的数据组，这些数据组相应于针对加工进程的经优化的序列和针对刀具提供过程的经优化的序列。然后，这些数据尤其提供给机床的控制部，以便控制加工过程和刀具提供过程。
[0015]在此有利的是，对工件的加工进程的持续时间由工件更换过程的持续时间、各加工过程的持续时间、加工过程之间的刀具更换过程的持续时间和用于刀具提供过程的等待时间构成，其中，控制阶段的控制目标是最小化并且尤其是消除等待时间。由此实现，加工进程的持续时间最小程度地依赖于刀具提供过程。尤其要实现，加工进程的持续时间并不依赖于刀具提供过程。
[0016]必要时在控制阶段中，在时间上配属于加工过程的情况下，将刀具提供过程重组，以便最小化等待时间。尤其是将相应的任务提供给机床的控制部，以便在加工进程中相应地考虑重组。
[0017]特别有利的是，在时间间隔并且尤其是仅在加工过程的时间间隔之内执行刀具提供过程。由此，对于刀具提供过程来说，在加工进程中不再出现等待时间。
[0018]尤其地，在加工过程的时间间隔的开始与结束之间对一个或多个刀具提供过程进行编组，其中，控制目标是不超过加工过程的时间间隔的结束。由此，于是加工进程不依赖于刀具提供过程。
[0019]尤其地，在获取阶段和控制阶段中考虑到以相应的持续时间更换工件，其中，对工件更换的持续时间进行获取，并且必要时将一个或多个刀具提供过程编组到工件更换过程的时间间隔中。由此得到最佳的时间利用。将相应的刀具也提供给第一加工过程使用。
[0020]尤其地，在加工进程中，在不同的加工过程之间进行在至少一个刀具主轴上的刀具更换。于是，在加工进程中，可以以不同的方式加工工件。刀具提供过程必须确保准备好下一加工过程所需的刀具。
[0021]在实施方式中设置有模拟阶段，在该模拟阶段的情况下，在获取阶段中，计算和/或预先给定用于加工过程和/或刀具提供过程的持续时间。然后，在模拟阶段中，计算刀具提供过程在加工进程中的最佳的编组，并且然后将相应确认的序列用于加工进程。
[0022]尤其地，从用于加工过程的工序表、用于待使用的刀具的配置表和用于储存装置占用的表中计算和/或预先给定持续时间。在工序表中列入了，具有各自待使用的刀具的以时间顺序的加工过程。在用于储存装置占用的表中列入了，相应的刀具位于哪个位置上。然后可以获取，尤其是在第一储存装置中，刀具从其当前的位置运动到转交位置、第二储存装置上要持续多长时间。
[0023]特别有利的是设置有观察阶段，在观察阶段中，通过观察实际的过程来测量持续时间。由此，也可以在加工进程期间获取并且尤其是连续获取，像瞬时的持续时间那样。由此，在一定程度上可以“现场”对优化进行匹配。如果需要的话，也可以在加工进程期间执行重组。由此可以实现对参数改变的匹配。例如在实践中会发生，加工过程持续得比最初期望的要长。由此可以实现在加工进程的持续时间方面总是最佳地运行的自学习系统。
[0024]尤其有利的是，实时进行观察，从而可以立即获取相应出现的变化。
[0025]有利的是，观察阶段包括与用于加工进程的机床的控制部联接的单元。由此可以以简单的方式实现对相应的持续时间的实时获取。
[0026]此外有利的是，在通过观察阶段触发加工进程期间，在需要时，在控制阶段中实现在刀具提供过程方面的一个或多个改变。由此，必要时，可以匹配于实际存在的关系地对加工进程执行重组，以便最小化加工进程的持续时间。
[0027]尤其地，于是如下这样地进行一个或若干个改变，S卩，对在刀具提供过程的序列中的一个或多个刀具提供过程的时间上的定位进行改变。在此，原则上是如下这样的，即，不改变刀具顺序的序列。以如下方式进行在序列中的改变，即，可以改变刀具提供过程相对于已确定的加工过程的编组。
[0028]在实施方式中，在获取阶段中获取用于刀具为了转交到第二储存刀具上而在第一储存装置上的定位时间和用于转交的转交时间，其中，这些时间的总和是刀具提供过程的持续时间，并且检查该持续时间与加工过程的持续时间的关系。转交时间通常可以假设为固定时间。然后，根据检验的结果生成相应的数据，以便执行重组。
[0029]尤其地，当加工过程的持续时间大于或等于刀具提供过程的持续时间时，在控制阶段中生成了用于提供刀具的任务。然后执行重组。
[0030]当加工过程的持续时间小于刀具提供的持续时间并且大于定位时间时，于是控制阶段生成了用于对第一储存装置进行预先定位的任务。由此也可以时间优化